[实用新型]一种SCARA机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种可以在平面内拾放物体的结构紧凑、体积轻巧、动态性能好、拓展性强的SCARA机器人。

背景技术

在当今工业领域，工业机器人自动化生产线已经被许多行业采用，如电子3C制造行业、汽车行业、食品药品行业等，并且许多工业行业也正大力推进“机器换人”战略。工业机器人相比于人工作业方式，具有自动化程度高、生产效率高、精度高、节约人工成本等优点。

SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，中文译名：选择顺应性装配机器臂)机器人是一种圆柱坐标型的特殊种类的工业机器人，通常也称为水平关节型机器人。该机器人具有工作节拍快，控制简单、结构轻便等优点，但同时也具有动态特性差、刚度不足、布局不紧凑等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种布局合理、结构更为紧凑、拓展性更好、具有良好实用性的四自由度SCARA机器人。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种SCARA机器人，主要包括第一旋转关节、第二旋转关节和复合运动关节三大部分。所述第一旋转关节的末端安装第二旋转关节，并驱动第二旋转关节绕第一旋转关节转动。所述第二旋转关节的末端安装复合运动关节，并驱动复合运动关节绕第二旋转关节转动。

具体的，所述复合运动关节(转动和上下直线运动)包括第三伺服电机、第四伺服电机、滚珠丝杆、滚珠花键轴和花键套。所述滚珠花键轴的一端安装在滚珠丝杆上，其中，滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成，滚珠花键轴安装在连接板上，同时，螺母也安装在连接板上，螺母在螺杆上运动，滚珠花键轴也随着螺母在滚珠丝杆上上下运动；滚珠花键轴的另一端设有真空吸盘，第四伺服电机与滚珠丝杆之间传动连接，驱动滚珠花键轴上下运动。所述滚珠花键轴穿入花键套内，与花键套配合形成键连接，第三伺服电机与花键套传动连接，通过花键套驱动滚珠花键轴转动。

具体的，所述第一旋转关节主要包括机座、以及安装在机座上的第一伺服电机、第一减速器和第一关节臂。所述第一减速器的输入端与第一伺服电机的输出端连接，第一减速器的输出端与第一关节臂的前端固定，驱动第一关节臂的末端绕前端旋转，即驱动第二旋转关节绕第一关节臂的前端旋转。

具体的，所述第二旋转关节包括第二伺服电机、第二减速器和第二关节臂。所述第二减速器的输入端与第二伺服电机的输出端连接，第二减速器的输出端与第二关节臂的前端固定，驱动第二关节臂的末端绕前端旋转，即驱动复合运动关节绕第二关节臂的前端旋转。

作为本实用新型的优选方案，所述复合运动关节还包括连接第三伺服电机与花键套的第三同步带轮装置。所述第三同步带轮装置包括安装在第三伺服电机上的第三主同步轮、安装在花键套上的第三从同步轮和第三同步带。所述第三同步带分别连接第三主同步轮和第四从同步轮，第三伺服电机转动时，通过输出轴带动第三主同步轮，第三主同步轮通过第三同步带带动第三从同步轮转动，进而使花键套和滚珠花键轴一起转动。由于同步带轮具有传动效率高、传动平稳、精度高、噪音小等优点，所以能够满足机器人高速高精度的设计要求。

作为本实用新型的优选方案，所述复合运动关节还包括连接第四伺服电机与滚珠丝杆的第四同步带轮装置。所述第四同步带轮装置包括安装在第四伺服电机上的第四主同步轮、安装在滚珠丝杆上的第四从同步轮和第四同步带。所述第四同步带分别连接第四主同步轮和第四从同步轮，第四伺服电机转动时，通过输出轴带动第四主同步轮，第四主同步轮通过第四同步带带动第四从同步轮转动，进而使滚珠丝杆转动，并驱动滚珠花键轴上下运动。由于同步带轮具有传动效率高、传动平稳、精度高、噪音小等优点，所以能够满足机器人高速高精度的设计要求。

进一步的，为了方便布置线路或通入气体或液体，所述滚珠花键轴采用空心结构。滚珠花键轴的一端上设有用于高速旋转的快换气管接头(滚珠花键轴高速旋转时还能保持供气稳定、畅通)，另一端设有用于安装部件(真空吸盘或其他执行部件)的内螺纹。